JP2014003608A - Antenna module and wireless communication device employing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナモジュール及びこのアンテナモジュールを備えた無線通信装置に関するものである。 The present invention relates to an antenna module and a wireless communication apparatus including the antenna module.
現在の日常生活において、よく用いられている携帯電話機、PDA及びタブレットPC等の携帯式通信端末機にとって、無線電波を送受信することにより無線データ信号を伝送する又は交換するアンテナモジュールは、重要部品の一つである。 An antenna module that transmits or exchanges wireless data signals by transmitting and receiving wireless radio waves is an important component for portable communication terminals such as mobile phones, PDAs, and tablet PCs that are commonly used in daily life. One.
ところで、近年、異なる周波数バンドを使用する各種の通信システムが絶えず出現することに伴って、アンテナモジュールも、多くの周波数バンドを含むブロードバンドを目指して設計されるようになってきた。即ち、携帯式通信端末機が異なる周波数バンドを使用した多種の無線通信システムにおいても、信号の伝送を正常に行なうことを確保するために、現在のアンテナモジュールは、多種の異なる周波数の信号を送受信しなければならない。 Incidentally, in recent years, with various communication systems using different frequency bands constantly appearing, antenna modules have also been designed for broadband including many frequency bands. That is, in order to ensure that the portable communication terminal performs signal transmission normally even in various wireless communication systems using different frequency bands, the current antenna module transmits and receives signals of various different frequencies. Must.
一方、ブロードバンドのアンテナの構造は一般的に複雑である。しかし、携帯式通信端末機は、小型化、軽量化及び薄型化の発展傾向にあるため、アンテナモジュールのブロードバンド特性を確保すると共に、アンテナモジュールのサイズを小さくすることが現在の課題である。 On the other hand, the structure of a broadband antenna is generally complicated. However, since portable communication terminals are in the development trend of miniaturization, weight reduction, and thickness reduction, it is a current problem to secure the broadband characteristics of the antenna module and to reduce the size of the antenna module.
以上の問題点に鑑みて、本発明は、帯域幅が広く、且つ体積が小さいアンテナモジュール及びこのアンテナモジュールを備えた無線通信装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an antenna module having a wide bandwidth and a small volume, and a wireless communication apparatus including the antenna module.
前記問題を解決するために、本発明に係るアンテナモジュールは、無線通信装置に使用され、且つ基板と、接地面と、第一放射体と、第二放射体と、を備える。前記接地面は、前記基板に設けられてアンテナモジュールを接地させ、前記第一放射体は、前記基板に連接されて第一中心周波数を有する無線信号を送受信し、前記第二放射体は、前記無線通信装置のハウジングに設けられ、且つ前記接地面に連接され、前記第一放射体と前記第二放射体とがカップリングして、第二中心周波数を有する無線信号を共同で送受信する。 In order to solve the above problems, an antenna module according to the present invention is used in a wireless communication device, and includes a substrate, a ground plane, a first radiator, and a second radiator. The ground plane is provided on the substrate to ground the antenna module, the first radiator is connected to the substrate to transmit and receive a radio signal having a first center frequency, and the second radiator is A radio communication device is provided in a housing of the radio communication device and connected to the ground plane. The first radiator and the second radiator are coupled to transmit and receive a radio signal having a second center frequency jointly.
また、前記問題を解決するために、本発明に係る無線通信装置は、ハウジング及びアンテナモジュールを備える。前記アンテナモジュールは、基板と、接地面と、第一放射体と、第二放射体と、を備え、前記接地面は、前記基板に設けられてアンテナモジュールを接地させ、前記第一放射体は、前記基板に連接されて第一中心周波数を有する無線信号を送受信し、前記第二放射体は、前記ハウジングに設けられ、且つ前記接地面に連接され、前記第一放射体と前記第二放射体は、カップリングして、第二中心周波数を有する無線信号を共同で送受信する。 In order to solve the above problem, a wireless communication apparatus according to the present invention includes a housing and an antenna module. The antenna module includes a substrate, a ground plane, a first radiator, and a second radiator. The ground plane is provided on the substrate to ground the antenna module, and the first radiator is Transmitting and receiving a radio signal having a first center frequency connected to the substrate, the second radiator being provided in the housing and connected to the ground plane, the first radiator and the second radiation The bodies couple and transmit and receive radio signals having a second center frequency jointly.
また、前記問題を解決するために、本発明に係る無線通信装置は、ハウジング及びアンテナモジュールを備え、前記アンテナモジュールは、基板と、接地面と、第一放射体と、を備え、前記接地面は、前記基板に設けられてアンテナモジュールを接地させ、前記第一放射体は、前記基板に連接されて第一中心周波数を有する無線信号を送受信し、前記ハウジングには金属部材が設けられ、前記金属部材は、前記接地面に連接され、且つ前記第一放射体とカップリングして、第二中心周波数を有する無線信号を共同で送受信する。 In order to solve the above problem, a wireless communication device according to the present invention includes a housing and an antenna module, and the antenna module includes a substrate, a ground plane, and a first radiator, and the ground plane Is provided on the substrate to ground the antenna module, the first radiator is connected to the substrate to transmit and receive a radio signal having a first center frequency, the housing is provided with a metal member, The metal member is connected to the ground plane and is coupled to the first radiator to jointly transmit and receive a radio signal having a second center frequency.
従来の技術と比較して、本発明のアンテナモジュールは、第一放射体を介して第一中心周波数を有する無線信号を送受信すると共に、第一放射体及び第二放射体を介して第二中心周波数を有する無線信号を送受信する。これにより、本発明のアンテナモジュールは、二重の周波数の信号を送受信できるため、帯域幅を広げることができる。また、本発明において、第二放射体が無線通信装置のハウジングの外面に固定される或いは前記ハウジングの内部に嵌め込まれるので、アンテナのサイズを小さくすることができ、無線通信装置の小型化を促進することができる。 Compared with the prior art, the antenna module of the present invention transmits and receives a radio signal having a first center frequency via the first radiator and a second center via the first radiator and the second radiator. A radio signal having a frequency is transmitted and received. Thereby, since the antenna module of the present invention can transmit and receive a signal of a double frequency, the bandwidth can be expanded. In the present invention, since the second radiator is fixed to the outer surface of the housing of the wireless communication device or fitted into the housing, the size of the antenna can be reduced and the miniaturization of the wireless communication device is promoted. can do.
図1及び図2に示すように、本発明のアンテナモジュール100は、携帯電話機等の無線通信機能を有する無線通信装置200の中に用いられる。また、アンテナモジュール100は、基板10と、接地面20と、フィードイン部30と、第一放射体40と、第二放射体50と、連結部60と、を備える。無線通信装置200はプラスチック等の非導電材料からなるハウジング220を備える。ハウジング220はアンテナモジュール100を収納するための収容空間(図示せず)を構成する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態において、基板10は、無線通信装置200の回路基板とし、ガラスエポキシ繊維(FR4)により製造される。基板10はほぼ長方形の板状体であり、上面12と、第一側面14と、第二側面16と、を備える。第一側面14及び第二側面16は、互いに対して垂直であり、且つ上面12とそれぞれ垂直に連接されている。
In the present embodiment, the
接地面20は、基板10の上面12に設けられ、アンテナモジュール100を接地させるために用いられる。本実施形態において、接地面20は、電気メッキ或いはコーティング等の方法により上面12に被覆された一層の銅箔である。
The
フィードイン部30は、基板10の第一側面14上に設けられて、第一放射体40に電流をフィードインする。
The feed-in
図3を併せて参照すると、本実施形態において、第一放射体40は、単極アンテナであり、且つ鉄部材、フレキシブル配線基板(FPC)或いはLDS(Laser Direct Structuring)方法によって製造された導体等により製造される。また、第一放射体40は、基板10の第一側面14上に設けられ、且つ弾片、マイクロストリップ(microstrip)或いは同軸ケーブル等を介してフィードイン部30に電気的に接続される。これにより、第一放射体40は、フィードイン部30から電流を得て、第一中心周波数を有する無線信号を共振する。さらに、第一放射体40は、「T」字状を呈し、第一連接片42(縦部)及び第二連接片44(横部)を備える。第一連接片42の一端は、フィードイン部30に電気的に接続され、且つ第一側面14に対して垂直に延在する。第一連接片42の他端は、第二連接片44に垂直に連接される。第二連接片44の延在方向は、基板10の第一側面14の延在方向と同じである。
Referring also to FIG. 3, in the present embodiment, the
本発明は、第一放射体40のサイズを調節することによって、第一放射体40が第一中心周波数が1710〜2170MHzの無線信号(例えば、GSM1800/1900或いはWCDMA2100)を送受信する際に、好ましい効果を得られる。
The present invention is preferable when the
第二放射体50は、金属材料からなり、ハウジング220に取り付けられる。例えば、金属フレームをハウジング220の外面に固定させるか又は射出成形法によって金属部材をハウジング220の内部に嵌め込ませて、金属フレーム或いは金属部材を第二放射体50として使用する。本実施形態において、第二放射体50は、互いに連接する第一延伸部52及び第二延伸部54を備える。第一延伸部52は、長尺片状体であり、基板10の第一側面14に対して平行であり、且つ第一放射体40の第一連接片42と間隔をあけて設置される。第二延伸部54は、長尺片状体であり、基板10の第二側面16に対して平行であり、且つ基板10と間隔をあけて設置される。
The
本発明において、第一放射体40及び第二放射体50は、第二中心周波数の無線信号をカップリングする。また、第一放射体40及び第二放射体50のそれぞれの形状、及び第一放射体40と第二放射体50との間の間隔が調節されることによって、アンテナモジュール100は、第二中心周波数が824〜960MHzの無線信号(例えば、GSM850/900或いはWCDMA Band5/8)を送受信する際に、好ましい効果が得られる。
In the present invention, the
連結部60は、金属片体であり、半田付け等の方法を介して接地面20と第二放射体50との間に連接される。本実施形態において、連結部60の一端は接地面20における第二側面16に隣接する側辺に連接され、連結部60の他端は第二延伸部54に連接される。連結部60の、接地面20と第二放射体50との間における位置を変えることにより、第二周波数を有する無線信号の中心周波数を調節することができる。例えば、連結部60の位置がフィードイン部30に近づく場合、第二周波数の無線信号の中心周波数は高周波方向へ偏る。逆に、連結部60の位置がフィードイン部30から離れている場合、第二周波数の無線信号の中心周波数は低周波方向へ偏る。
The connecting
また、本発明の第一放射体40は、「L」、「F」或いは「S」字状等に製造されても良い。
The
また、第二放射体50が閉鎖する構造ではないことを前提として、第二放射体50を他の構造に設計しても良い。例えば、第二放射体50は、第三延伸部(図示せず)をさらに備えることができる。この第三延伸部は、第二延伸部54の第一延伸部52から遠く離れた他端に連接され、且つ第一延伸部52に対して平行である。
Moreover, you may design the
また、上記の実施形態において、第一放射体40と第二放射体50との間の各所の間隔は互いに等しいが、他の実施形態において、第一放射体40と第二放射体50との間の各所の間隔は異なっても良い。
Moreover, in said embodiment, although the space | interval of the various places between the
以下、本発明のアンテナモジュール100の動作原理について詳細に説明する。先ず、第一放射体40は、フィードイン部30から電流を得た後に、第一中心周波数の無線信号を送受信する。次に、第二放射体50は、第一放射体40上の電流を感知すると、第一放射体40とカップリングして、さらに第一放射体40と共同で第二中心周波数の無線信号を送受信する。
Hereinafter, the operation principle of the
図4から分かるように、アンテナモジュール100は、中心周波数が1710〜2170MHz及び824〜960MHzである時に、広い帯域幅を有する。
As can be seen from FIG. 4, the
上記の記載から分かるように、本発明のアンテナモジュール100は、第一放射体40を介して第一中心周波数を有する無線信号を送受信すると共に、第一放射体40及び第二放射体50を介して第二中心周波数を有する無線信号を送受信する。これにより、本発明のアンテナモジュール100は、二重の周波数の信号を送受信できるため、帯域幅を広げることができる。また、本発明において、第二放射体50が無線通信装置200のハウジング220に設けられるので、アンテナのサイズを小さくすることができ、無線通信装置200の小型化を促進することができる。
As can be seen from the above description, the
以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであるのは、言うまでもない。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various variations or modifications can be made within the scope of the present invention. It goes without saying that modifications are also included in the scope of the claims of the present invention.
10 基板
12 上面
14 第一側面
16 第二側面
20 接地面
30 フィードイン部
40 第一放射体
42 第一連接片
44 第二連接片
50 第二放射体
52 第一延伸部
54 第二延伸部
60 連結部
100 アンテナモジュール
200 無線通信装置
220 ハウジング
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第一放射体と前記第二放射体とがカップリングして、第二中心周波数を有する無線信号を共同で送受信することを特徴とする、無線通信装置。 A wireless communication device including a housing and an antenna module, wherein the antenna module includes a substrate, a ground plane, a first radiator, and a second radiator, and the ground plane is provided on the substrate. The antenna module is grounded, the first radiator transmits and receives a radio signal having a first center frequency connected to the substrate, and the second radiator is provided on the housing and is disposed on the ground plane. Articulated,
A wireless communication apparatus, wherein the first radiator and the second radiator are coupled to transmit and receive a radio signal having a second center frequency jointly.
前記第一放射体と前記第二放射体とがカップリングして、第二中心周波数を有する無線信号を共同で送受信することを特徴とする、アンテナモジュール。 An antenna module used in a radio communication device, wherein the antenna module includes a substrate, a ground plane, a first radiator, and a second radiator, and the ground plane is provided on the substrate. The antenna module is grounded, the first radiator transmits and receives a radio signal having a first center frequency connected to the substrate, and the second radiator is provided in a housing of the radio communication device, And connected to the ground plane,
The antenna module, wherein the first radiator and the second radiator are coupled to transmit and receive a radio signal having a second center frequency jointly.
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